kategorier: Utvalda artiklar » Autonom strömförsörjning
Antal visningar: 19536
Kommentarer till artikeln: 2

Backup-kraftsystem för hemmet - funktioner i enheten och drift

 

System för säkerhetskopiering av hemTeknologiska framsteg står inte stilla. Invånare i byggnader i flera våningar i megaciteter börjar glömma fall av långvariga blackouts och alla problem som är förknippade med dem. Men för resten av befolkningen har denna fråga ännu inte lösts helt.

Problem med säkerhetskopiering för ägare av en villa eller stuga är fortfarande relevant. Vårt stat har ännu inte möjlighet att tillhandahålla el av hög kvalitet.


Hur är reservkraftsystemet för hemmet


Sammansättningen av det klassiska komplexet av tekniska reservenheter

För att säkerställa normal användning av hushållsapparater i händelse av förlust av extern elektrisk energi, använd:

  • en uppsättning batterier som skapar en total spänning på 12, 24, 36 eller 48 volt;

  • en växelriktare som omvandlar batteriets likström till växelvis 220V.

Moderna system hanterar inte bara redundans, vars funktion under senare tid ofta utfördes genom manuell omkoppling av operatören, utan de ger oavbruten strömförsörjning i automatiskt läge utan mänsklig ingripande.

Avbrottsfri strömförsörjning (UPS)arbetar under backup-schemat "Off-Line, Standby" under normala belastningsförhållanden utför två funktioner:

1. övervaka tillståndet för det primära elektriska nätverket genom att filtrera kraftöverspänningar och elektromagnetisk störning i det;

2. ladda batteriet för att behålla sin nominella kapacitet.

När parametrarna för det externa nätverket överskrider kritiska värden eller strömmen är helt avstängd, kopplar UPS-automatiseringen igen belastningen på växelriktaren, som tar likströmmen från batterierna.

Ett kontrollbaserat automatiseringssystem är ofta integrerat i designen av en modern omformare. Bilden ovan visar den villkorade uppdelningen av elkonsumenter i två grupper med asynkrona elektriska motorer och elektronikströmförsörjning. Vanligtvis är de anslutna till platsen i lägenheten.

Denna reservkällkrets kallas vanligtvis aktiv eftersom den ständigt övervakar nätverksparametrarna och ansluter den autonoma strömförsörjningen till lasten efter att den har fastställt att ett fel har inträffat i strömförsörjningskretsen. Med denna metod kräver automatisering åtminstone en liten, men ganska bestämd tid för att analysera situationen och utföra växling. I dessa ögonblick bildas en kort död tidspaus.

Dess obligatoriska närvaro är den största nackdelen med detta system, men i praktiken har det inte någon speciell effekt på driften av hushållsapparater. När allt kommer omkring fortsätter roterande elektriska motorer att fungera av tröghet, utan att ha tid att stoppa, och de elektroniska kretsarna för mikroprocessorbaserade datorenheter är anslutna till UPS: s reservkraftsförsörjning med exakt samma algoritmer.


Hur man minskar belastningen på växelriktaren och batteriet

När du växlar kan du minska energiförlusterna som uppstår i kretsen och förlänga batteriets livslängd på flera sätt.


Belysningslampor

Organiseringen av reservkraftsystemet och dess kostnader är nära relaterade till nätverkets strömförbrukning. Därför bör frågan om att spara el och övergången till energibesparande teknik vara särskilt uppmärksam.

För att minska belastningen på växelriktaren och samtidigt belysningens storlek kan du helt enkelt byta ut konventionella glödlampor med lysrör, halogen, energibesparande (kompakt lysrör) eller LED-lampor.

Du kan också dela upp källorna till elektriskt ljus i två grupper:

1. permanent användning;

2. lokal lokal belysning.

När du växlar till arbete från växelriktaren tillåter detta endast begränsade källor, och alla övriga bör anslutas exklusivt vid behov.


Förenkling av algoritmer för hushållsapparater

Nästan alla elektroniska enheter (tv-apparater, datorer, telefoner och andra enheter) har strömförsörjning som skapar 12 volt direkt spänning från ett variabelt nätverk 220. De kan göras inbyggda mönster eller fjärrkontroll, som en bärbar dator.

När sådana mottagare av elektrisk energi drivs från växelriktaren, och inte från ett externt nätverk, inträffar dubbelomvandling av energi med ett konventionellt anslutningsschema:

  • Först tar inverteraren en spänning på 12 volt från heliumbatterier och konverterar den till 20220, som matas till den bärbara datorn, som i vårt fall;

  • sedan korrigerar strömförsörjningsenheten för dessa enheter ≈ 220 V igen vid ± 12 V.

Det är ganska logiskt att utesluta sådana processer från algoritmerna, och vid växling till reservkraft, använd en krets när inverterkontrollen direkt levererar 12 volt batterispänning till alla elektroniska komponenter på datorn utan att slösa bort energi på dess dubbla omvandling. Detta kan åstadkommas genom att skapa en krets med parallella uttag för anslutning av heliumbatterier till sådana anordningar.

Exemplet ovan med en bärbar dator visas emellertid endast för att visa principen om att konstruera ett reservkraftsystem, även om själva mobildatorn har ett inbyggt batteri som utför en UPS-funktion.

När extern ström kopplas ur i en liknande krets reduceras belastningen på växelriktaren och batteriet som helhet.



Reservation av energi från solen, vinden, vattnet, förbränningsmotorn

Med korrekt vald krets kan heliumbatterier reservera ström under lång tid, men deras kapacitet är inte oändlig. Tiden kommer att de kommer att kräva laddning.

För detta används energin från andra strömkällor vanligtvis:

  • solbatteri;

  • elektromagnetiskt fält hos en arbetsgenerator.


Användningen av solenergi

Design av solceller förbättras ständigt, är populära. De kan i allt högre grad hittas inte bara i hushållskonsumentens bokningssystem utan också som de viktigaste elkällorna.

När du använder solpaneler är det viktigt att justera regulatorns driftsalgoritm så att solenergi inte bara stöder kapaciteten hos heliumbatterier, utan också direkt flyter till konsumentströmförsörjningen med en elektronisk krets, och förser dem med elektrisk ström.

Läs mer om användning av solpaneler i reservkraftsystemet här: Solkraftverk för hemmet


Använda generatoruppsättningar

För hushållsbruk, roterande AC-maskiner. De har generatorer beroende på förhållandet mellan roterande och elektromagnetiska fält hos rotorn och statorn:

1. synkron;

2. asynkron.

De första konstruktionerna är mer komplexa, de upplever väl induktiva laster som skapas av roterande elektriska motorer, men dyrare.

Asynkrongeneratorer är huvudsakligen utformade för att tillhandahålla aktiva laster från glödlampor i belysningskretsar, värmeelektriska värmare (TEN) och liknande enheter. För att förse reaktiva konsumenter med dem är det nödvändigt att tillhandahålla en betydande marginal för generatoreffekt eftersom de dåligt tolererar de asymmetriska komponenterna i transienter som uppstår i kretsen vid start av elmotorer.

För att främja och upprätthålla generatorrotorns rotation är det nödvändigt att applicera ett vridmoment på den. Källan kan vara energi:

  • vind;

  • vattenströmmar;

  • förbränningsmotor.


Vindkraft för hemmet

Det tillhör den miljövänliga tekniken för elproduktion.Men ett reservkraftsystem för hemmet, baserat på insamling av vindkraft, kanske inte alltid är effektivt. Volymer och hastigheter av luftmassor som rör sig i atmosfären under olika klimatförhållanden skiljer sig avsevärt.

I de flesta av Ryssland är vindarna inte permanenta, beroende på många skäl, inklusive årstiden och väderförhållandena. De övervakas och samlas in av meteorologtjänsten. Från deras mätningar kan du bara ungefär utvärdera effektiviteten med att använda vindkraftverk för att generera och överföra vridmoment till en generator.

Kraften som genereras av vindgeneratorn påverkas också av:

  • vindkraftverk design;

  • valet av placering och höjd på pumphjulet;

  • korrekt installation;

  • tillämpade kretsar och många andra faktorer.

Läs mer om hur du använder vindkraft här: Vindgeneratorer i Ryssland - hur man väljer, installerar och undviker besvikelse 


Utnyttja energin från rörligt vatten

Användningen av vattenkraft i hemmet kan i hög grad underlätta husets ägare. Men floder och bäckar rinner inte alltid nära våra hem ...

Dessutom fryser våra dammar vanligtvis på vintern, täckta med ett lager tjock is. Och detta komplicerar kraftförsörjningen kraftigt, men utesluter inte helt användningen.

Moderna tekniker för installation av hydrauliska turbiner under isbildningsdjupet tillåter energi att tas från rörligt vattenflöde året runt.

För att ta prov på kraften i det hydrauliska flödet hemma är enkla, dammlösa vattenkraftsstrukturer bäst lämpade. De kan utföras baserat på:

  • vattenhjul;

  • propellern;

  • rotor Daria;

  • garland vattenkraftverk.


Användning av termisk energi från bränsle i en förbränningsmotor

Modern ICE för hemgeneratorer arbetar med:

  • bensin;

  • dieselbränsle;

  • naturlig eller flytande gas.


Gasgeneratorer vanligtvis utformad för att generera el med relativt liten kapacitet under flera timmar. De är skapade med ett vatten- eller till och med luftkylningssystem, utrustat med asynkrona generatorer.

Bensinmotorkonstruktioner tar inte mycket plats, de är kompakta, praktiska för transport. De används ofta för att driva stugor, utför korta byggarbeten där det inte finns något stationärt elektriskt nätverk.

Men för långsiktig kraftförsörjning av kraftfulla konsumenter under extrema driftsförhållanden är de inte lämpliga.


Dieselgeneratorer för hushållsbruk skapas mer kraftfull. Beroende på designen på motorkylsystemet kan de konstrueras för kontinuerlig drift.

Tillverkarna tillverkar dem med synkrona eller asynkrona generatorer, försörjningskontrollsystem och automatisering av varierande komplexitet. Populära är designen på modulära containernheter från DES.

Närvaron av ABP-funktionen utökar kapaciteten hos dieselkraftverk i reservkraftsystem för hemmet.

Men de, som bensinmotorer, släpper ut giftiga förbränningsprodukter i atmosfären, skapar mycket buller, vibrationer. Detta kräver antagande av särskilda tekniska åtgärder för att minska dessa skadliga faktorer.


Gasproducerande kraftverk kör på naturlig eller flytande gas. De är anslutna till ett stationärt gasnät eller tankar för kondenserad gas. Kostnaden för deras drift är lägre än för bensin- och dieselstationer på grund av det lägre priset för bensin.

De kan inkludera asynkrona eller synkrona generatorer, automatiseringssystem med varierande komplexitet. Oftast tillverkas de i en containerversion för lång oavbruten drift i automatiskt läge med möjlighet till fjärrkontroll och övervakning.

Dessutom kännetecknas utsläpp av förbränningsprodukter till atmosfären från dessa motorer av ett lågt innehåll av skadliga ämnen.

Ett brett urval av kraftkällor med olika kapaciteter och konstruktioner, med energibärare tillgängliga för det givna området, gör det möjligt för husägaren att välja det mest optimala reservkraftsystemet för hans behov.

Läs också om detta ämne: Hur arrangeras och fungerar oavbruten strömförsörjning (UPS)?

Se även på elektrohomepro.com:

  • Inverterare: sinusvåg eller modifierad sinusvåg?
  • Välja en reservkraftkälla för ett hem eller sommarhus
  • Hur arrangeras och fungerar oavbruten strömförsörjning (UPS)?
  • Inverter för solkraftverk hemma
  • Solkraft för hem

  •  
     
    kommentarer:

    # 1 skrev: | [Cite]

     
     

    Utmärkt som alltid.

     
    kommentarer:

    # 2 skrev: | [Cite]

     
     

    Heliumbatterier finns inte! Helium är en inert gas. Det faktum att "helium" -batterier hela tiden nämns i artikeln är ett stort misstag. Det finns gelbatterier. Men det här är bara ett slags blybatterier där elektrolyten inte är flytande utan i form av en gel.